Kursovaya Egor

РОСЖЕЛДОР
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Сибирский государственный университет путей сообщения» (СГУПС)
Кафедра «Изыскания, проектирование и постройка железных и
автомобильных дорог»
Дисциплина «Технология и механизация железнодорожного строительства»
Тема курсовой работы:
«Проектирование производства земляных работ при сооружении
железнодорожного земляного полотна»
КР.ТМА-СД1-312.036 -2023
Преподаватель
Разработал студент гр. СД1-312
Заморин В.В.
подпись, дата проверки
Панов Е.А.
подпись, дата сдачи на проверку
Краткая рецензия
запись о допуске к защите
подпись преподавателя
оценка по результатам защиты
2023 год
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
2
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
3
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
4
Содержание
Введение........................................................................................................... 6
1. Подготовка исходных данных. ............................................................... 8
1.1 Подробный продольный профиль участка железной дороги. ......... 8
1.2 Поперечные профили земляного полотна. ........................................ 9
2. Определение сроков производства земляных работ........................... 14
3. Проектирование производства подготовительных работ .................. 15
3.1 Определение объемов подготовительных работ ............................. 16
4. Проектирование производства основных работ ................................. 20
4.1 Определение объемов основных работ............................................. 20
4.2
Построение
диаграммы
попикетных
объемов
и
кривой
распределения земляных масс ............................................................................. 21
4.2.1 Расчёт поправок к основным объемам земляного полотна ..... 23
4.2.2 Расчет рабочих объемов земляных работ................................ 25
4.3 Формирование производственных участков .................................... 27
4.3.1 Построение диаграммы попикетных объемов и кумулятивной
кривой ................................................................................................................. 28
4.3.2 Расчёт дальности транспортировки грунта ............................... 29
4.3.3 Подбор комплекса машин для производства работ ................. 33
4.4 Комплектование отряда землеройно-транспортными машинами и
выбор отряда по технико-экономическим показателям.................................... 34
4.5 Проектирование производства основных земляных работ ............ 39
4.5.1 Производство работ экскаватором «прямая лопата» ............... 39
4.5.2. Производство работ экскаватором « обратная лопата» .......... 43
4.6 Производство скреперным комплексом ........................................... 47
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
5
5. Проектирование и производство отделочных и укрепительных
работ…………………………………………………………………………………50
6. Разработка календарного графика ........................................................ 54
Заключение .................................................................................................... 57
Список используемой литературы .............................................................. 58
Приложение А - Продольный профиль.
Приложение Б - Типовые поперечные профиль насыпи.
Приложение В - Типовые поперечные профиль выемки.
Приложение Г - Схема срезки почвенно-растительного слоя.
Приложение Д- Диаграмма попикетных объемов и кумулятивная кривая.
Приложение Е - Схема разработки выемки и схема забоя.
Приложение Ж - Схема движения скрепера.
Приложение З - Календарный график работ.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
6
Введение
Наиболее важной частью комплекса работ по строительству железных
дорог – это сооружение земляного полотна. Это обусловлено многими
факторами, основными из которых являются:
- большая сложность выполнения работ, ввиду многообразия природных
факторов, влияющих как на конструкцию, так и на способы сооружения;
- значительное увеличение стоимости и трудоёмкости сооружения в
сложных природных условиях;
- линейная протяжённость работ и первоочередность их выполнения по
сравнению с другими объектами.
Существует большое разнообразие способов распределения земляных
масс и способов выполнения работ, что существенно влияет на их стоимость и
трудоёмкость,
делают
очень
важным
умение
грамотно
планировать
производство земляных работ.
Главная цель курсовой работы – это развитие у студентов умения
практического
решения
ряда
задач
по
проектированию
технологии
строительства земляного полотна железных дорог.
Основные задачи курсовой работы:
- Построение продольного профиля трассы железной дороги
- Расчёт объёмов и составление попикетной ведомости земляных работ;
- Формирование производственных участков с выбором комплексов
машин;
- Проектирование производства земляных работ с использованием
основных комплексов машин;
- Проектирование производства подготовительных работ;
- Проектирование производства отделочных и укрепительных работ,
разработка календарного графика производства работ.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
7
1. Подготовка исходных данных.
Исходными данными для составления проекта производства работ по
сооружению земляного полотна железной дороги являются:
- общий срок выполнения работ – 3 летних месяца
- категория дороги – II
- характеристика грунтов полосы отвода – вариант №
- продольный профиль – вариант №
- характеристика ландшафта полосы отвода – вариант №
- косогорность местности – 1:11(1:12)
1.1 Подробный продольный профиль участка железной дороги.
По приведённым на профиле продольным уклонам подсчитываются
проектные отметки точек профиля.
По полученным отметкам вычерчивается подробный продольный
профиль участка в масштабе 1:10000 по горизонтали и 1:500 по вертикали.
На нулевом пикете проектная отметка принимается равной
Нпр = 211.00 м
Рабочие отметки определяются для каждой характерной точки как
разность между проектной отметкой и отметкой земли.
Н раб  Н пр  Н з ,
(1.1)
Где Hпр – проектная отметка;
Нз – отметка земли.
Рассчитаем рабочую отметку на ПК1:
Hпр = 211,00 м.
Hз = 210,00 м.
Hраб = 211,00 – 210,00 = 1,0 м
Для остальных пикетов рабочая отметка рассчитывается аналогично.
Продольный профиль трассы представлен в Приложении А.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
8
1.2 Поперечные профили земляного полотна.
В данном проекте принимают типовые поперечные профили, для насыпи
на ПК17+00 и для выемки на ПК23+40. Поперечные профили вычерчиваются
отдельно для насыпи с максимальной рабочей отметкой на ПК17+00 и выемке на
пикете ПК23+40. Поперечные профили вычерчиваются согласно стандартной
сетки в формате А3. Масштаб 1:200, при заданной косогорности 1:11.
При проектировании земляного полотна учитывают категорию железной
дороги, количество путей, а также физико-географические условия местности.
На
участках
с
обыкновенными
физико-географическими
природными
условиями нормы проектирования земляного полотна железных дорог
предусматривают типовые конструкции насыпей и выемок. При этом ширину
земляного полотна однопутных линий на прямых участках пути в пределах
перегонов принимаем согласно таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Ширина земляного полотна
В данном проекте B = 7,6 м.
Заложение откосов насыпей и выемок:
m = 1:1,5 – если высота насыпи (выемки) до 6 м;
m = 1:1,75 – в нижней части, если высота насыпи от 6 до 12 м;
m = 1:2 – в нижней части, если высота насыпи более 12 м.
Поперечный профиль насыпи представлен в Приложении Б.
Поперечный профиль выемки представлен в Приложении В.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
9
1.3 Определение положения характерных точек профиля.
Для подсчёта объёмов земляных масс необходимо участок земляного
полотна разбить на отсеки, имеющие однотипные поперечные сечения (насыпи,
выемки, кривые участки пути). Для этого используются следующие характерные
точки:
Нулевые места – точки продольного профиля, где проектная отметка
равна отметке земли;
Границы высоких насыпей – точки продольного профиля с высотой
насыпи 6 м и 12 м;
Начала и концы кривых участков пути.
Нулевые места при переходе насыпи в выемку или наоборот
определяются по рабочим отметкам на поперечниках, соседних с нулевой точкой
(Н1 и Н2).
Рисунок 1.1 – Схема определения нулевых точек профиля
Согласно схеме, имеем соотношение:
H1 H 2

x lx
из которого получаем:
x
H 1l
,
H1  H 2
(1.2)
где x – расстояния от отметки H1 до нулевой точки, м;
l – расстояние элементарного участка, на котором определяем
нулевую точку, м;
H1 и H2 – рабочие отметки начала и конца участка, м.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
10
Рассчитаем x между ПК7+00 и ПК7+52:
x=
0,4 ∙ 52
= 19 м
0,4 + 0,7
Следовательно нулевое место находится на ПК7+19.
Для остальных участков нулевые места рассчитываются аналогично.
Результаты вычислений положения точек нулевых работ сведены в
таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Пикетажное положение нулевых точек
Пикетное
Положение
Пикетное
положение
Н 1 ,м
Н 2 ,м
x, м
нулевых точек
3
4
5
6
48
- 0,70
1,30
17,00
ПК7 + 69
ПК21+00 – ПК21+50 50
0,65
-1,15
18,00
ПК21+18
ПК27+00 - ПК27+30 30
-0,6
1,27
10,00
ПК27+10
l, м
1
2
ПК7+52 – ПК8+00
Границы высоких насыпей определяются по рабочим отметкам Н1 и Н2
поперечников, между которыми находится Н0, равное 6 или 12 м.
Рисунок 1.2 – Схема определения положения пикетажного положения границ
высоких насыпей
H 0  Н1 H 2  Н1

,
x
l
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
11
x
H 0  Н1
l,
H 2  H1
(1.3)
где x - расстояние до Н0, м;
Н0 - рабочая отметка, равная 6м или 12м;
Н1 - рабочая отметка первой точки, м;
Н2 - рабочая отметка второй точки, м;
l - расстояние между Н1 и Н2, м.
Рассчитаем границу высокой насыпи между ПК3+00 и ПК3+50
𝑥=
(6,00 − 5,40)
⋅ 50 = 30 м
(6,40 − 5,40)
Следовательно граница насыпи находится на ПК3+30.
Для остальных участков положение высоких насыпей рассчитывается
аналогично.
Результаты приведены в таблице 1.3
Таблица 1.3 – Пикетажное положение границ высоких насыпей
Пикетажное
Положение элемента
l,м
Н1,м
Н2,м
x, м
положение
ПК3+50 – ПК4+00
50
6,40
5,90
40
ПК3+90
ПК9+00 – ПК10+00
100
5,40
6,55
52,17
ПК9+52,17
ПК10+00 – ПК10+80
80
6,55
5,36
36,98
ПК10+36,98
ПК10+80 – ПК11+00
20
5,36
6,05
18,55
ПК10+98,55
ПК11+50 – ПК12+00
50
6,65
5,90
43,3
ПК11+93,3
ПК15+00 – ПК15+50
50
4,20
6,45
40
ПК15+40
ПК16+00 – ПК16+50
50
8,90
13,60
32,98
ПК16+32,98
ПК16+50 – ПК17+00
50
13,60
9,90
21,98
ПК16+71,98
ПК17+00 – ПК18+00
100
9,90
5,85
96,30
ПК17+96,30
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
12
Для расчета объема земляных работ необходимо определить рабочие
отметки в начале и в конце кривых. Положение этих точек указано на
продольном профиле.
Рисунок 1.3 – Схема к определению рабочих отметок НК и КК
Отметка земли находится по интрополяции по смежным точкам.
lкр
H − H1
=
,
H2 − H1
l
(H2 − H1 ) ∙ lкр
+ H1 ,
l
где H – рабочая отметка начала либо конца кривой, м;
H=
(1.4)
(1.5)
lкр – расстояние от границы элемента до начала и конца кривой, м;
H1, H2 – рабочие отметки начала и конца участка, м;
l – расстояние между отметками границ элемента, м.
Рассчитаем рабочую отметку НК, радиусом R = 2000 м на
участке ПК3+00 – ПК3+50:
H=
20
(6,40 - 5,40 )+ 5,40 = 5,80 м.
50
Результаты вычислений сведены в таблицу 1.4
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
13
Таблица 1.4- Начала и концы круговых кривых
Граничные
Номер
точки
кривой
положение элемента
кривой
1
2
3
Пикетное
НК и КК
Н1,м
Н2,м
l,м
L,м
H,м
НК
ПК3+00 – ПК3+50
ПК3+20
5,40
6,40
20
50
5,80
КК
ПК7+52 – ПК8+00
ПК7+90
-0,70
1,30
10
48
0,825
НК
ПК14+00 - ПК15+00 ПК14+20 4,30
4,20
20
80
4,275
КК
ПК18+00 - ПК18+70 ПК18+30 5,85
5,26
40
70
5,513
НК
ПК25+00 - ПК25+70 ПК25+40 -11,8
-6,57
40
70
-8,81
КК
ПК27+30 - ПК28+00 ПК27+80 1,27
3,20
20
70
1,82
2. Определение сроков производства земляных работ
Календарное планирование сроков производства земляных работ зависит
от природных условий. На сроки строительства земляного полотна влияют:
климат, рельеф местности, растительность, геологические, гидрогеологические
и гидрологические условия местности прохождения трассы. Продолжительность
светового дня влияет на время работы машин, их выработку, стоимость
производства работ и производительность.
Все эти факторы учитывают при проектировании технологии проведения
земляных работ.
Среднее количество рабочих смен в году 𝑇𝑝 рассчитывают по формуле:
𝑇р = (𝑇к − 𝑇1 − 𝑇2 − 𝑇3 − 𝑇4 )𝐾с ,
(2.1)
где 𝑇к −календарная продолжительность строительного сезона ;
𝑇1 − количество выходных и праздничных дней;
𝑇2 − количество дней с неблагоприятными метеорологическими
условиями;
𝑇3 − количество дней, необходимых на ремонт и обслуживание
машин и механизмов;
𝑇4 – простои в работе специализированного комплекса машин и
механизмов, связанные с неблагоприятными климатическими условиями.
𝐾с −коэффициент сменности.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
14
𝑇к =92 (дней)
𝐾с =2
𝑇 ×2
𝑇1 = к
7
=
92×2
7
= 26,29 (дней)
𝑇2 = 0,04𝑇к = 0,04 × 92 = 3,68 (дней)
𝑇3 = 0,045 × 𝑇к = 0,045 × 92 = 4,14 (дней)
𝑇4 = 0,05 × 𝑇к = 0,05 × 92 = 4,6 (дней)
По формуле 2.1 определим расчетный срок выполнения работ:
𝑇к = (92 − 26,29 − 3,68 − 4,14 − 4,6) × 2 = 107 (смен)
3. Проектирование производства подготовительных работ
В
курсовой
работе
рассчитываются
следующие
объемы
подготовительных работ:
- геодезическо-разбивочные работы с выносом на местность границ
полосы отвода во всех характерных точках;
- расчистка полосы отвода от леса и кустарников;
- разбивка земляных сооружений;
- снятие почвенно–растительного слоя;
- расчет объемов работ по расчистки полосы отвода и по срезке ПРС,
производится с использованием плана ЗП и полосы отвода.
Расчистка полосы отвода предполагает: уборку леса, корчевку пней,
уборку кустарника, уборку валунов.
После расчистки полосы отвода необходимо восстановить ось трассы и
положение подошвы насыпи и бровки выемки.
Снятие почвенно-растительного слоя происходит в границах полосы
отвода, не доходя до краев 2 м. Глубина ПРС определяется проектом, в курсовой
работе принимаем глубину почвенно-растительного слоя 0,20 м.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
15
3.1 Определение объемов подготовительных работ
Расчистка дорожной полосы от леса, пней и кустарников
Расчистка полосы отвода от леса, кустарника и пней работа трудоемкая и
дорогостоящая. Для
удобства валки леса и безопасности работ лес
предварительно расчищают от кустарника, который выкорчевывают и убирают
за пределы полосы отвода кусторезами. Валку леса выполняют только в дневное
время. Деревья валят вместе с корнями или спиливают. Для валки леса
используют бульдозеры с мощностью двигателя не менее 60 кВт, корчевателисобиратели и корчеватели.
При производстве работ по расчистке полосы отвода от леса
ориентировочные объемы работ могут быть приняты в зависимости от густоты
леса по таблице 3.1
Таблица 3.1 – Классификация леса по густоте и объему
В курсовом проекте было принято принять густоту леса 350 деревьев на 1га.
Результаты расчетов подготовительных работ представлены в таблице 3.2
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
16
Наименование машин
Нвр на ед. изм, маш.-ч
Всего затрат труда, маш.-ч
2
3
4
5
6
7
8
0
30
Разбивочные
работы
-
100
30
0,125
3,75
0
11
Корчевание
деревьев
корч.-собир.
на базе
трактора
Р=79кВт
100
деревьев
38,5
1,17
45,1
22
30
Срезка
кустарника
Кусторез на
базе
трактора
6 га
8
0
30
Срезка ПРС
Бульдозер
ДЗ-28
1000 м
кв.
109,093
Всего
0,66
72
Нормативный источник
Наименование работ
1
Ед. изм
Продолжительность раб.
смен
Конец ПК
Объем работ
Начало ПК
Участок
Производительность маш.
в смену
Таблица 3.2 - Продолжительность подготовительных работ.
9
6400
чел. в
смену
10
11
0,47
ЕНиР сб.
13
683,76
5,63
СНиР-91
6 га в
смену
1,33
Техн.
указния
12121
9
ЕНиР сб.
13
Общая продолжительность подготовительных работ составит:
Т= 0,47 + 5,63 + 1,33 + 9 = 16,4 смен.
Работа по снятию почвенно-растительного слоя
В курсовой работе определены объемы работ по снятию растительного
слоя в пределах сооружения земляного полотна.
Снятие почвенно-растительного слоя происходит в границах полосы
отвода, не доходя до краев 2 м.
Объёмы почвенно-растительного слоя (ПРС) определяют по
формуле:
Vпрс = bрас × L × hp
(3.1)
где bрас - ширина полосы расчистки на участке, м. Принимается в
зависимости от высоты насыпи или глубины выемки;
L - длина участка расчистки, на котором определяют объем
растительного слоя, м.
hp - толщина срезаемого растительного слоя грунта, м (в курсовом
проекте принимаем hp = 0,20 м).
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
17
Снятый растительный грунт перемещают бульдозерами или скреперами
в места складирования, для последующего использования при укреплении
откосов, для восстановления (рекультивации) нарушенных земель и др. Объемы
работ по снятию почвенно-растительного слоя сведены в таблицу 3.3
Таблица 3.3 - Ведомость объемов по снятию почвенно - растительного слоя.
ПК
ПК0+00
ПК1+00
ПК2+00
ПК2+40
ПК3+00
НК(ПК3+20)
В.Н(ПК3+30)
ПК3+60
в.Н(ПК3+90)
ПК4+00
ПК5+00
ПК5+80
ПК6+00
ПК7+00
Н.М(ПК7+19)
ПК7+52
Н.М(ПК7+69)
КК(ПК7+90)
ПК8+00
ПК8+50
ПК8+80
ПК9+00
В.Н(ПК9+52)
ПК10+00
В.Н(ПК10+37)
ПК10+80
В.Н(ПК10+99)
ПК11+00
ПК11+50
В.Н(ПК11+93)
ПК12+00
ПК13+00
ПК13+40
ПК14+00
НК(ПК14+20)
ПК15+00
В.Н(ПК15+40)
ПК15+50
ПК16+00
В.Н(ПК16+33)
ПК16+50
В.Н(ПК16+72)
ПК17+00
Длина, м
100,00
100,00
40,00
60,00
20,00
10,00
20,00
40,00
10,00
100,00
80,00
20,00
100,00
18,90
33,10
16,80
21,20
10,00
50,00
30,00
20,00
52,17
47,83
36,98
43,02
18,55
1,45
50,00
43,30
6,70
100,00
40,00
60,00
20,00
80,00
40,00
10,00
50,00
32,98
17,02
21,98
28,02
96,30
ш.п.р, м
22,90
31,90
34,75
36,40
36,10
37,30
37,90
39,30
37,90
37,60
35,50
32,68
26,80
21,10
25,00
27,10
25,00
22,38
23,80
30,70
31,66
36,10
37,90
39,83
37,90
35,98
37,90
38,08
40,18
37,90
37,60
34,15
33,64
32,80
32,73
32,50
37,90
39,48
48,05
58,90
64,50
58,90
51,55
Толщина
срезаемого
слоя, м
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
Площадь
срезаемого
слоя, м2
2740
3333
1423
2175
734
376
772
1544
378
3655
2727
595
2395
436
862
438
502
231
1363
935
678
1930
1859
1437
1589
685
55
1956
1690
253
3588
1356
1993
655
2609
1408
387
2188
1764
1050
1356
1547
4307
V п.р.с, м3
548
667
285
435
147
75
154
309
76
731
545
119
479
87
172
88
100
46
273
187
136
386
372
287
318
137
11
391
338
51
718
271
399
131
522
282
77
438
353
210
271
309
861
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
18
В.Н(ПК17+96)
ПК18+00
КК(ПК18+30)
ПК18+70
ПК19+00
ПК20+00
ПК21+00
Н.М(ПК21+18)
ПК21+50
ПК22+00
ПК23+00
ПК23+40
ПК24+00
ПК24+50
ПК25+00
НК(ПК25+40)
ПК25+70
ПК26+00
ПК26+50
ПК27+00
Н.М(ПК27+10)
КК(ПК27+30)
ПК27+80
ПК28+00
ПК29+00
Н.М(ПК29+05)
ПК30+00
3,70
30,00
40,00
30,00
100,00
100,00
18,10
31,90
50,00
100,00
40,00
60,00
50,00
50,00
40,00
30,00
30,00
50,00
50,00
9,60
20,40
50,00
20,00
100,00
4,80
95,20
0,00
Итого:
37,90
37,45
36,44
35,68
34,00
28,60
21,85
25,00
28,45
40,30
48,40
51,22
57,70
83,35
60,40
51,43
44,71
38,50
32,05
26,80
25,00
23,71
25,36
29,50
20,20
25,00
31,00
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
139
1108
1442
1045
3130
2523
424
853
1719
4435
1992
3268
3526
3594
2237
1442
1248
1764
1471
249
497
1227
549
2485
108
2666
0
109093
28
222
288
209
626
505
85
171
344
887
398
654
705
719
447
288
250
353
294
50
99
245
110
497
22
533
0
21819
Объемы работ по снятию почвенно–растительного слоя учтены в таблице 3.3 и
составили Vпрс = 21819 м3, площадь очищаемой поверхности А = 109093 м2.
Сменную производительность машины (Бульдозер ДЗ -28 на базе
трактора Т-130) определим по формуле:
П=
𝐸𝑡
𝐻вр
(3.2)
где Е - единица измерения работ, принятая в таблицах сборника ЕНиР [2]
для существующих норм и расценок работ;
Нвр - норма времени на единицу измерения, ч;
t - продолжительность рабочей смены, ч.
П=
1000 ∗ 8
= 12121 м3 /смену
0,66
Продолжительность равна:
Т=
109093
= 9 смен.
12121
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
19
Для расчета объемов работ по расчистке полосы отвода и снятия ПРС
вычерчивается план земляного полотна и полосы отвода; представлен на листе
миллиметровой бумаги формата А3 приложения Г.
4. Проектирование производства основных работ
К основным работам относится: разработка грунта в выемках, карьерах и
резервах, транспортировка грунта из выемки в насыпь, из карьера в насыпь, из
выемки в отвал, из резерва в насыпь, разравнивание и формирование грунта под
уплотнением, и уплотнение грунта для обеспечение несущей способности
прочности и устойчивости земляного полотна.
4.1 Определение объемов основных работ
Расчет
объемов
земляных
работ
с
использованием
программы
«ПРОПОЗ»
Объемы основных земляных работ определяются с использованием
программы ПРОПОЗ, имеющейся на кафедре «Изыскания, проектирование и
постройка железных и автомобильных дорог».
Исходными данными для расчета являются рабочие отметки, пикетажное
положение нулевых точек, высоких насыпей и расстояние между этими
характерными точками.
Таблица 4.1 – Макет исходных данных для расчета основных объемов земляного
полотна.
Отметка Длина Отметка Длина Отметка Длина Отметка Длина
1,00 100,00
3,60
30,00
8,90
32,98
-11,80
40,00
4,00 100,00
3,92
20,00
12,00
17,02
-8,81
30,00
4,95
40,00
5,40
52,17
13,60
21,98
-6,57
30,00
5,50
60,00
6,00
47,83
12,00
28,02
-4,50
50,00
5,40
20,00
6,55
36,98
9,90
96,30
-2,35
50,00
5,80
10,00
6,00
43,02
6,00
3,70
-0,60
9,60
6,00
20,00
5,36
18,55
5,85
30,00
0,00
20,40
6,40
40,00
6,00
1,45
5,51
40,00
1,27
50,00
6,00
10,00
6,05
50,00
5,26
30,00
1,82
20,00
5,90 100,00
6,65
43,30
4,70 100,00
3,20 100,00
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
20
5,20
4,26
2,30
0,40
0,00
-0,70
0,00
0,83
1,30
80,00
20,00
100,00
18,90
33,10
16,80
21,20
10,00
50,00
6,00
5,90
4,75
4,58
4,30
4,28
4,20
6,00
6,45
6,70
100,00
40,00
60,00
20,00
80,00
40,00
10,00
50,00
2,90
0,65
0,00
-1,15
-5,10
-7,80
-8,74
-10,90
-19,45
100,00
18,10
31,90
50,00
100,00
40,00
60,00
50,00
50,00
0,10
0,00
-2,00
0,00
4,80
95,20
0,00
0,00
4.2 Построение диаграммы попикетных объемов и кривой распределения
земляных масс
По
результатам
расчетов
в
программе
ПРОПОЗ
определяются
попикетные объемы и заносятся в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 – Попикетные объемы.
Отметка
1,00
4,00
4,95
5,50
5,40
5,80
6,00
6,40
6,00
5,90
5,20
4,26
2,30
0,40
0,00
-0,70
0,00
0,83
1,30
3,60
3,92
5,40
6,00
6,55
6,00
5,36
6,00
6,05
6,65
6,00
5,90
Длина
100,00
100,00
40,00
60,00
20,00
10,00
20,00
40,00
10,00
100,00
80,00
20,00
100,00
18,90
33,10
16,80
21,20
10,00
50,00
30,00
20,00
52,17
47,83
36,98
43,02
18,55
1,45
50,00
43,30
6,70
100,00
Насыпь
3024,25
6490,37
3257,65
5203,05
1807,25
978,02
2110,85
4222,10
990,67
8918,75
5628,82
845,77
1418,75
44,27
0,00
0,00
89,42
105,39
1451,37
1516,13
1380,11
4843,59
5143,34
3977,30
3973,12
1713,19
146,43
5478,09
4715,38
663,75
8391,12
Выемка
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
174,19
88,41
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Насыпь(м)
Выемка(м)
44940,59
0,00
0,00
262,60
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
21
4,75
4,58
4,30
4,28
4,20
6,00
6,45
8,90
12,00
13,60
12,00
9,90
6,00
5,85
5,51
5,26
4,70
2,90
0,65
0,00
-1,15
-5,10
-7,80
-8,74
-10,90
-19,45
-11,80
-8,81
-6,57
-4,50
-2,35
-0,60
0,00
1,27
1,82
3,20
0,10
0,00
-2,00
40,00
60,00
20,00
80,00
40,00
10,00
50,00
32,98
17,02
21,98
28,02
96,30
3,70
30,00
40,00
30,00
100,00
100,00
18,10
31,90
50,00
100,00
40,00
60,00
50,00
50,00
40,00
30,00
30,00
50,00
50,00
9,60
20,40
50,00
20,00
100,00
4,80
95,20
0,00
Длина
участка
Объем
насыпи
Объем
выемки
2753,74
3844,00
1218,03
4790,62
3156,90
1062,04
7444,13
8248,90
6053,38
7817,46
7579,22
15294,19
364,20
2770,66
3408,38
2274,91
5168,75
1959,12
61,97
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
130,05
805,46
590,28
1856,75
5,41
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
267,28
2745,81
14153,25
8110,29
15833,36
26873,81
28092,19
11396,21
5473,41
3411,82
3004,56
1108,19
44,14
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
1410,63
0,00
128858,35
0,00
0,00
120514,32
3000,00
177186,88
122187,55
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
22
4.2.1 Расчёт поправок к основным объемам земляного полотна
При определении профильных рабочих объёмов земляных работ
необходимо учесть увеличения этих объёмов в круговых кривых, а также
объёмов поправок на косогорность местности.
В кривых участках пути земляное полотно уширяется в наружную
сторону на величину Δbкр, которая зависит от радиуса кривой (таблица 4.3).
Таблица 4.3 – Величина уширения земляного полотна
Из данной таблицы выберем:
- для первой кривой (R=2000 м) Δbкр = 0,3 м;
- для второй кривой (R=1200 м) Δbкр = 0,4 м;
- для третий кривой (R=1500 м) Δbкр = 0,4 м;
Величина уширения земляного полотна показана на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Схема уширения земляного полотна в кривой.
Увеличение объемов в пределах кривых рассчитывается по формуле 4.1
в пределах каждого пикета в кривой
𝐻 +𝐻2
∆𝑉кр = ∆ 𝑏кр 1
2
𝑙кр ,
(4.1)
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
23
где 𝑙кр − длина элементарного участка в пределах кривой;
𝐻1 и 𝐻2 − рабочие отметки в начале и в конце элементарного
участка.
Рассчитаем увеличение объема для 1 кривой между ПК3+20 и ПК3+50
𝐻1 = 5,80 м; 𝐻2 = 6,40 м; 𝑙кр = 30м
5,80 + 6,40
∗ 30 = 54,9 м3
2
∆𝑉кр = 0,3 ∗
Для остальных элементарных участков увеличение объема
рассчитывается аналогично.
Результат расчета представлен в таблице 4.5
Объем поправок на косогорность 𝑉кос рассчитывается по формуле:
𝑉кос = 𝐾пк (𝑉 +
𝐵2
4𝑚0
),
(4.2)
где 𝐾пк − коэффициент косогорности, который подсчитывается по
формуле:
𝐾пк =
𝑚02
𝑚к2 −𝑚02
;
(4.3)
𝑉 − объем земляных работ на участке, подсчитанный без учета
косогорности, м3 ;
𝐵 − ширина основной площадки для насыпи или по дну выемки, м;
𝑚к и 𝑚0 − показатели крутизны соответственно откоса насыпи и
косогора.
В
данном
курсовой
работе
объем
поправок
на
косогорность
рассчитывается с ПК0+00 по ПК2+00(200 м).
Рассчитаем объем поправок между ПК0+00 и ПК0+60
𝐾пк =
1,52
= 0,019
112 − 1,52
7,62
𝑉кос = 0,019 (3024,25 +
) = 57,34 м3
4 × 1,5
Объем поправок на косогорность для остальных участков рассчитывается
аналогично.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
24
Результат вычислений представлен в таблице 4.5.
4.2.2 Расчет рабочих объемов земляных работ
Рабочие объемы грунта для насыпей определяют по данным профильных
объемов, когда требуемая плотность грунта в теле насыпи будет отличаться от
естественной плотности грунта в резерве (карьере, выемке). Рабочие обьемы V
рассчитываются по формуле:
𝑉 = 𝐾𝑜𝑦 𝑉п ,
(4.4)
где 𝐾𝑜𝑦 − коэффициент относительного уплотнения грунта в теле
насыпи назначают по табл. 4.4;
𝑉п − профильный объем насыпи, м3
Таблица 4.4 – Коэффициенты относительного уплотнения
В данной курсовой работе при коэффициенте уплотнения грунта в насыпи
К = 1, для всех грунтов на заданном участке трассы примем 𝐾𝑜𝑦 = 1,05.
Полученные данные внесем в таблицу 4.5.
Все поправки сводятся в ведомость попикетных объемов земляных
работ в таблицу 4.5.
Таблица 4.5 – Ведомость попикетных объёмов земляных работ.
Основные объемы
работ
Поправки
Vкр
Выемка
Насыпь
Выемка
Vкос
Насыпь
57
Vп.р.с.
Пикеты
ПК0+00
Насыпь
3024
ПК1+00
6490
667
7280
ПК2+00
3258
285
3542
ПК2+40
5203
435
5638
ПК3+00
1807
147
1954
НК(ПК3+20)
978
75
1053
В.Н(ПК3+30)
2111
154
2283
123
17,7
Выемка
Насыпь
548
Выемка
Профильные
объемы
Насыпь
3630
Рабочий
объем
насыпи
Выемка
3811
7644
9639
11549
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
25
ПК3+60
4222
37,2
309
4568
В.Н(ПК3+90)
991
74,4
76
1141
ПК4+00
8919
17,9
731
9668
ПК5+00
5629
166,5
545
6341
ПК5+80
846
113,5
119
1078
ПК6+00
1419
19,7
479
1917
ПК7+00
44
Н.М(ПК7+19)
40,5
174
ПК7+52
87
1,1
88
7790
2013
172
-172
3,5
10151
180
3
-88
4
Н.М(ПК7+69)
89
1,8
100
192
КК(ПК7+90)
105
2,6
46
154
ПК8+00
1451
273
1724
ПК8+50
1516
187
1703
ПК8+80
1380
136
1516
ПК9+00
4844
386
5230
В.Н(ПК9+52)
5143
372
5515
ПК10+00
3977
287
4265
В.Н(ПК10+37)
3973
318
4291
ПК10+80
1713
137
1850
В.Н(ПК10+99)
146
11
157
ПК11+00
5478
391
5869
ПК11+50
4715
338
5053
В.Н(ПК11+93)
664
51
714
ПК12+00
8391
718
9109
ПК13+00
2754
271
3025
ПК13+40
3844
399
4243
ПК14+00
1218
131
1349
НК(ПК14+20)
4791
522
5312
ПК15+00
3157
135,6
282
3574
В.Н(ПК15+40)
1062
81,6
77
1221
ПК15+50
7444
24,9
438
7907
ПК16+00
8249
153,5
353
8755
В.Н(ПК16+33)
6053
137,9
210
6401
ПК16+50
7817
87,1
271
8176
В.Н(ПК16+72)
7579
112,5
309
8001
ПК17+00
15294
122,7
861
16278
В.Н(ПК17+96)
364
306,2
28
698
ПК18+00
2771
8,8
222
3001
КК(ПК18+30)
3408
68,2
288
3765
ПК18+70
2275
209
2484
ПК19+00
5169
626
5795
6084
ПК20+00
1959
505
2464
2587
ПК21+00
62
85
147
363
5190
11282
11092
12219
9564
7631
6995
13337
32900
17825
9713
154
Н.М(ПК21+18)
267
-171
97
ПК21+50
2746
-344
2402
ПК22+00
14153
-887
13266
ПК23+00
8110
-398
7712
ПК23+40
15833
-654
15180
ПК24+00
26874
-705
26169
ПК24+50
28092
-719
27373
ПК25+00
11396
-447
10949
НК(ПК25+40)
5473
-288
5185
ПК25+70
3412
92,3
-250
3162
ПК26+00
3005
66,4
-353
2652
ПК26+50
1108
68,5
-294
814
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
26
ПК27+00
44
29,5
-50
Н.М(ПК27+10)
130
КК(ПК27+30)
805
ПК27+80
590
110
ПК28+00
1857
497
ПК29+00
5
22
99
1,0
5,0
24
230,4
1055,8
700,0
2353,7
27,1
245
2086
2471
28
Н.М(ПК29+05)
1411
-533
878
ПК30+00
0
0
0
4.3 Формирование производственных участков
При проектировании производства работ по сооружению земляного
полотна на участке железной дороги решается задача выбора наиболее
рационального варианта разбивки его на производственные участки и подбора
комплексов машин для выполнения работ на них. Решение ее зависит от многих
факторов, основными из которых являются наличие и характер грунтов для
сооружения
насыпей,
дальность
транспортирования,
производственно-
технические возможности имеющихся землеройных машин. Основными
критериями выбора того или иного варианта в большинстве случаев являются
трудозатраты и стоимость работ.
Распределение земляных масс – задача многовариантная, требует
определенных практических навыков при решении.
При этом приняты следующие виды:
- Разработка грунта из карьера в насыпь.
- Из выемки в насыпь.
- Разработка грунта из выемки в отвал.
Одновременно с определением источников грунта для насыпей
выбираются ведущие машины комплекса и средства транспортирования и
устанавливаются границы производственных участков.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
27
4.3.1 Построение диаграммы попикетных объемов и кумулятивной
кривой.
Для наглядного представления об объемах грунта, разрабатываемого в
выемках и укладываемого в насыпь, строят диаграмму попикетных объемов
(гистограмму), располагая ее под продольным профилем.
От горизонтальной (нулевой) линии по пикетам в масштабе профиля
откладываются объемы грунта в виде прямоугольных столбиков. Вертикальный
масштаб принимают от 1000 до 5000 м3 в 1 см. При этом объемы насыпей
откладываются вниз, а объемы выемок - вверх от нулевой линии. У столбиков
подписывают попикетный объем насыпи или выемки в м3 , а так же
помассивные объемы в тыс.м3 .
Кумулятивную кривую строят по данным диаграммы попикетных
объемов. Численные значения ординаты кривой распределения получают
последовательным суммированием попикетных рабочих объемов земляных
работ с соответствующим знаком: объемы насыпей суммируются со знаком (-),
а объемы выемок со знаком (+).
Кривая распределения имеет следующие особенности:
-
Восходящие ветви
кривой
графика
на продольном профиле
соответствуют выемкам, а нисходящие – насыпям;
- Точки перехода кривой от восходящей ветви к нисходящей и наоборот
соответствуют нулевым точкам;
- Разность двух смежных ординат кривой равна объему земляных работ
на участке между ними;
- Любая горизонтальная хорда на кривые распределения определяет
участок со сбалансированными объемами работ.
Примем на 2,4 и 6 однородных участках вид работ из выемки в насыпь.
На 1,3 и 5 участке вид работы из карьера в насыпь.
Диаграмма попикетных объемов и кумулятивная кривая представлены в
Приложении Д.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
28
Результаты распределения приведены в таблице 4.6.
Таблица 4.6 - Объемы грунта по участкам кумулятивной кривой.
Номер
участка
1
Начало
ПК+…
2
1
2
3
4
5
6
Конец
ПК+…
3
ПК0+00
ПК7+18
ПК7+18
ПК7+69
ПК7+69
ПК11+33
ПК11+33
ПК27+10
ПК27+10
ПК28+66
ПК28+66
ПК30+00
Объем
4
52771
7
31968
114967
3707
878
Вид работы
5
Из карьера в
насыпь
Из выемки в
насыпь
Из карьера в
насыпь
Из выемки в
насыпь
Из карьера в
насыпь
Из выемки в
насыпь
4.3.2 Расчёт дальности транспортировки грунта
Для каждого производственного участка дальность транспортирования
определяется
как
среднее
расстояние
между
центрами
тяжести
разрабатываемого и отсыпаемого массивов грунта. Она может определяться
следующими методами:
1) с использованием кумулятивной кривой;
2) метод статических моментов;
3) приближенный графический метод;
В курсовой работе дальность транспортирования определяется методом
статических моментов.
Метод
статических
моментов
позволяет
определять
дальность
транспортирования при продольной возке грунта из выемки в насыпь.
Расстояние определяется между центрами тяжести плоских фигур на диаграмме
попикетных
объёмов,
соответствующих
намеченным
производственным
участкам. Этот метод используется для более точного определения дальности
транспортирования и применяется для расчета таких машин как: бульдозеры,
скреперы прицепные, скреперы самоходные, где требуется точность ± 10 м.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
29
Для этого используется формула статических моментов:
𝑙цт =
где
𝑉1 𝑙1 + 𝑉2 𝑙2 +. . . +𝑉𝑛 𝑙𝑛
,
𝑉1 + 𝑉2 +. . . +𝑉𝑛
𝑙1 , 𝑙2 , … , 𝑙𝑛 − расстояния
от
точки
А
(4.7)
до
центров
тяжести
прямоугольников, соответствующих попикетным объемам 𝑉1 , 𝑉2 , . . . , 𝑉𝑛
По расстоянию 𝑙цт определяется пикетное положение центров тяжести и
высчитывается расстояние между ними.
Пример расчета для участка 4 (ПК11+33 – ПК27+10):
н
𝑙цт
=
8187 ∗ 1166,5 + 9564 ∗ 1250 + 7631 ∗ 1350 + 6995 ∗ 1450 + 13337 + 1550 + 32900 ∗ 1650 +
17825 ∗ 1750 + 9713 ∗ 1850 + 6084 ∗ 1950 + 2587 ∗ 2050 + 154 ∗ 2109
=
8187 + 9564 + 7631 + 6995 + 13337 + 32900 + 17825 + 9713 + 6084 + 2587 + 154
= 1492,62 м.
в
𝑙цт
2499 ∗ 2159 + 13266 ∗ 2250 + 22892 ∗ 2350 + 53542 ∗ 2450 + 19296 ∗ 2550 + 3466 ∗ 2650
+24 ∗ 2705
=
2499 + 13266 + 22892 + 53542 + 19296 + 3466 + 24
= 2427,74 м.
По расстоянию lЦТ определяется пикетное положение центров тяжести и
высчитывается
расстояние
между
ними.
Дальность
транспортирования
определяется этим расстоянием с добавлением на маневрирование.
Въезды и съезды для бульдозеров 10 м, для прицепных скреперов —
30...50 м, для самоходных — 50...100 м, для автосамосвалов — 200...300 м. Для
прицепных скреперов принимаем 50 м, для автосамосвалов 300 м .
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
30
Дальность транспортировки для второго участка из выемки в насыпь
будет равна:
𝑙тр = 𝑙цтн – 𝑙цтв+lм , м
𝑙тр =2427,74 - 1492,62 + 200 = 1135,1 м.
Для остальных участков расчет производится аналогично.
В курсовой работе дальность транспортировки из карьера в насыпь
принимаем lтр= 1000 м и из выемки в отвал lтр= 1000 м
Результаты всех вычислений сведены в таблицу 4.7.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
31
Ведомость распределения земляных масс
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
32
4.3.3 Подбор комплекса машин для производства работ
При возведении железнодорожного земляного полотна основные массы
грунта перемещают:
- в продольном направлении из выемок в смежные насыпи;
- в поперечном направлении из боковых резервов к оси дороги;
- из карьеров в насыпь;
- из выемок в отвалы или карьеры.
Оптимальный способ перемещения грунта на отдельных участках дороги
устанавливают на основе технико-экономического сравнения различных
возможных и целесообразных вариантов механизации земляных работ.
Принятый тип ведущих машин должен обеспечивать: минимальную стоимость
производства работ, максимальную производительность труда, требуемую
загрузку машин, заданные темпы строительства и высокое качество работ.
Участки насыпи, которые невозможно возвести из грунта выемок или
боковых резервов, возводят из грунта при трассовых карьеров, при этом ведущая
машина – экскаватор с прямой лопатой с автовозкой. Вспомогательные машины:
автосамосвалы для транспортировки грунта из карьера в насыпь, бульдозер для
разравнивания
и
формирования
слоя
грунта
для
уплотнения
и
грунтоуплотняющий каток.
Избыток грунта из выемок укладывают в кавальер или транспортируют в
отвал, при этом ведущая машина – экскаватор с обратной лопатой, с теми же
вспомогательными машинами.
В курсовой работе разработка грунта из выемки в насыпь производится
скреперным комплексом при глубине выемки не больше 6-7м.
При дальности транспортировки до 350 м ведущей машиной является
скрепер прицепной. Вспомогательными машинами являются: бульдозер и
грунтоуплотняющие катки. При дальности больше 350 м – скрепер самоходный,
с теми же вспомогательными машинами, при этом в комплекс добавляется
бульдозер-толкач.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
33
При глубине выемки больше 7м разработка грунта производится
экскаватором прямая или обратная лопата.
4.4 Комплектование отряда землеройно-транспортными машинами и выбор
отряда по технико-экономическим показателям
Выбор ведущей машины в отряде производится по следующей методике:
Определяется сменный контрольный темп работы отряда в пределах
однородного участка по формуле:
𝑞𝑖 =
𝑊𝑖
,
𝑇р
(4.8)
где 𝑞𝑖 − контрольный темп
𝑊𝑖 − объём работ на однородном участке
𝑇𝑝 − расчетный срок выполнения работ, 107 смен
Для сравнения назначается 2 комплекса работ, как минимум, для
выполнения работ на однородном участке с различными видами ведущих
машин.
Определяется сменная производительность ведущей машины по
формуле:
П=
𝐸𝑡
𝐻вр
,
(4.9)
где 𝐸 − единичный объём выполняемых работ
𝐻вр − норма времени на выполнение единичного объёма
𝑡 − продолжительность смены,8ч.
100м
Нвр = Нвр
+ Н10м
вр ∗ n
(4.10)
где n – количество сотен на длину участка;
Н100м
вр – норма времени при длине транспортировки 100 м,
Н10м
вр − норма вреиени за каждые последующие 10 м,
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
34
Определяется
потребное
кол-во
машин
для
выполнения
контрольного темпа:
𝑁=
𝑞𝑖
𝑎,
П𝑗
(4.11)
где 𝑎 − размерный коэффициент (𝑎 = 1 машина)
Определяется расчетный темп выполнения работ:
𝑞р = 𝑁 × П𝑗
(4.12)
Определяем расчетный срок выполнения работ на однородном
участке:
Т𝑗 =
𝑊𝑗
,
𝑞𝑗
(4.13)
В курсовой работе для сравнения применяется 6 отряда скреперного
комплекса. Сравнение производится для участка: с ПК28+66 по ПК30+00
Скрепер прицепной емкостью 7 м3
Скрепер прицепной емкостью 10 м3
Объем работ на этом участке: W= 878м3, lтр = 118 м.
Расчеты:
𝑊𝑖 878
м3
𝑞𝑖 =
=
= 8,2
𝑇𝑝 107
смену
(4.14)
118−100
1 отряд: Д3-20, V = 100 м3, Нвр = 1,7 + 0,1 ∗ (
10
) = 1,88;
100
м3
П1 =
× 8 = 425,53
1,88
смену
𝑁1 =
𝑞𝑖
8,2
𝑎=
× 1 = 1 машина
П1
425,53
м3
𝑞1 = 𝑁1 П1 = 1 × 425,53 = 425,53
смену
118−100
2 отряд: Д3-26, V = 100 м3, Нвр = 1,1+0,06 ∗ (
10
) = 1,2;
100
м3
П2 =
× 8 = 666,66
1,2
смену
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
35
𝑁2 =
𝑞𝑖
65,95
𝑎=
× 1 = 1 машина
П2
666,66
м3
𝑞2 = 𝑁2 П2 = 1 × 666,66 = 666,66
смену
Расчет технико-экономических показателей сведен в таблицу 4.8
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
36
Листы под таблицу ТЭП
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
37
Листы под таблицу ТЭП
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
38
4.5 Проектирование производства основных земляных работ
4.5.1 Производство работ экскаватором «прямая лопата»
В курсовой работе для разработки грунта из карьера в насыпь
используется экскаваторный комплекс с ведущей машиной – одноковшовый
экскаватор с прямой лопатой.
Емкость ковша определяется с учетом объемов выполнения работ:
при объеме до 20000м3 – Q=0,65-0,8;
при объеме от 20000 до 40000 м3 – Q=1,00-1,25;
при объеме от 40000 до 80000 м3 – Q=1,25-1,6;
при объеме от 80000 до 100000 м3 – Q=1,6-2,5.
Вспомогательные машины в этом случае назначается: автосамосвал для
транспортировки; бульдозер для разравнивания и формирования слоя под
уплотнения; средний каток для уплотнения грунта; тяжелый каток для
уплотнения грунта до требуемого коэффициента уплотнения.
Принимаем экскаватор прямая лопата Э-1252 с ПК0+00 по ПК7+18
Его основные технические характеристики:
ёмкость ковша Eк = 1,25 м3;
наибольший радиус копания Rкн = 9,9 м;
радиус копания на уровне стоянки Rко= 6,3 м;
наибольшая высота копания Hкн = 9,3 м;
наибольший радиус выгрузки Rвн = 8,9 м;
Наибольшая высота выгрузки – 6,6 м;
Производительность экскаватора прямая лопата в час:
П=
3600 𝑘н
𝑞 𝑘в 𝑘м
𝑡ц
𝑘р
(4.14)
где q – емкость ковша экскаватора, м³;
tц – время цикла экскаватора tц = 19с;
kн – коэффициент наполнения ковша экскаватора kн = 0,8;
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
39
kр – коэффициент разрыхления грунта kр = 1,2;
kм – коэффициент учитывающий квалификацию машиниста kм = 1;
kв – коэффициент использования машины по времени kв = 0,75;
П=
3600
0,8
3
× 1,25 ×
× 0,75 × 1 = 118 м ⁄ч
19
1,2
Определим количество автосамосвалов.
Марка и грузоподъёмность выбирается из следующего соотношения
6𝑃к ≤ Г𝑚 ≤ 10𝑃к
(4.15)
где Рm – масса грунта в ковше, т:
𝑃к = 𝑞
𝑘н
γ,
𝑘р
(4.16)
где γ − удельная масса грунта, т/м3 γ = 1,7
𝑃к = 1,25 ×
0,8
× 1,7 = 1,42 т.
1,2
8,5 т ≤ Г𝑚 ≤ 14,2 т
По таблице В4[2, Приложение В] принимаем автосамосвал КамАЗ 65111
с техническими характеристиками:
Г𝑚 = 14 т
𝑉куз = 8,2 м3
Количество ковшей для наполнения кузова определяется по формуле
𝑚=
𝑉куз
Г𝑚
или 𝑚 =
𝑃к
𝑞𝑘н
𝑚=
𝑚=
14
1,42
(4.17)
= 10
8,2
1,25×0,8
=9
Принимаем 9 ковшей
Количество автосамосвалов определяется из условия обеспечения
непрерывной работы экскаватора:
𝑁=
𝑡об
,
𝑡п
(4.18)
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
40
где 𝑡п − время погрузки одной машины;
𝑡об – время оборота автомобиля в технологическом цикле, с;
𝑡п = 𝑡ц ∙ 𝑚
𝑡об = 𝑡п + 𝑡гр + 𝑡пор + 𝑡м + 𝑡в ,
(4.19)
(4.20)
где tгр – время движения к месту выгрузки, c;
tв – время разгрузки, с;
tпор – время движения от места выгрузки к экскаватору, с;
tм – время маневра.
𝑡п = 19 ∙ 9 = 171 с = 2,85 мин
𝑡гр =
𝑙тр
𝑣гр
(4.21)
где 𝑣гр – скорость движения груженого автосамосвала, 𝑣гр = 25 км⁄ч;
𝑙тр – длина транспортировки до насыпи, 𝑙тр = 1 км.
𝑡гр =
1
= 0,04часа = 144 с = 2,4 мин;
25
𝑙тр
𝑡пор =
𝑣пор
(4.22)
где 𝑣пор – скорость движения порожником автосамосвала,
𝑣пор = 30 км⁄ч;
𝑙тр – длина транспортировки до насыпи, 𝑙тр = 1 км.
𝑡пор =
1
= 0,033 часа = 120 с = 2 мин;
30
𝑡в = 60 с = 1 мин; 𝑡м = 120с = 2 мин;
𝑡об = 171 + 144 + 120 + 120 + 60 = 615 с = 10,25 мин.
Количество автосамосвалов определяется из условия обеспечения
непрерывной работы экскаватора:
𝑁=
615
= 3,6 = 4 шт
171
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
41
Место работы экскаватора – забой.
Экскаватор прямая лопата может работать лобовым или боковым забоем
с погрузкой в транспортные средства, находящиеся на уровне стоянки
экскаватора (одноярусный забой) или на разных уровнях (двухъярусный забой).
𝐿пэ = 2 3√q ,
(4.23)
где 𝐿пэ − расстояние передвижки, м;
3
𝐿пэ = 2√1,25 = 2,15 м;
Таким образом, ширина траншеи поверху при
лобовом забое
рассчитывается по формуле:
2 − 𝐿2
𝐵тв = 2√𝑅кр
пэ
(4.24)
где 𝑅кр − наибольший радиус при копании, м;
𝑅кр = 0,8𝑅кн
(4.25)
где 𝑅кн − наибольший радиус копания, м 𝑅кн = 9,9 м;
𝑅кр = 0,8 × 9,2 = 7,92 м;
𝐵тв = 2√7,922 − 2,152 = 15,2 м.
Ширина траншеи понизу рассчитывается по формуле:
𝐵тн = Втв
𝐵тн = 15,2 ×
𝑅ко
𝑅кр
(4.26)
6,3
= 12,1 м.
7,92
Количество бульдозеров определяется из условия:
Пб =
𝑁б =
Пэ
Пб
(4.27)
Пб =
𝐸
Нвр
(4.28)
100
3
= 172,4 м ⁄час
0,58
𝑁б =
118 ∗ 8
= 1 шт
172,4 ∗ 8
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
42
Количество средних катков определяется из условия:
𝑁кс =
Пэ
Пк
Пкс =
Пкс =
𝐸
Нвр
(4.29)
(4.30)
100
3
= 175,4 м ⁄час
0,57
𝑁кс =
118 ∗ 8
= 1 шт
175,4 ∗ 8
Количество тяжелых катков определяется из условия:
𝑁кт =
Пкт =
Пкт =
Пэ
Пк
𝐸
Нвр
(4.31)
(4.32)
100
3
= 128,2 м ⁄час
0,78
𝑁кт =
118 ∗ 8
= 1 шт
128,2 ∗ 8
Схема разработка карьера экскаватором «прямая работа» представлена в
Приложение Е
4.5.2. Производство работ экскаватором «обратная лопата»
Для разработки грунта из выемки в отвал ведущей машиной назначается
одноковшовый экскаватор обратная лопата с тем же набором вспомогательных
машин и способом определения объема ковша.
В данном курсовой работе нет участка при разработки из выемки в отвал,
но в учебных целях мы должны рассмотреть схему разработки выемки
экскаватором «обратная лопата». Рассмотрим выемку на участке с (ПК29+05 –
ПК30+00).
Экскаватор ЭО-4321Б
Его основные технические характеристики:
ёмкость ковша Eк = 0,8 м3;
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
43
наибольший радиус копания Rкн = 8,9 м;
наибольшая глубина копания Hкн = 5,5 м;
наибольший радиус выгрузки Rвн = 5,8 м;
продолжительность рабочего цикла – 22 с;
высота выгрузки из ковша экскаватора 𝐻рн = 5,5м.
Производительность экскаватора обратная лопата в смену:
П=
3600
0,8
3
× 0,8 ×
× 0,67 × 1 = 58 м ⁄ч
22
1,2
Определим количество автосамосвалов.
0,8
∗ 1,7 = 0,91 т
1,2
Выбирают автосамосвал по таблице В4, грузоподъемность которого
составляет:
6Рк < Гт < 10Рк
5,46 < Гт < 9,1
Рк = 0,8 ∗
По таблице В4[2, Приложение В] принимаем автосамосвал КамаЗ- 55102
с техническими характеристиками:
Гт =7 т, Vкуз= 15,4 м3
Затем уточняем соотношение количества ковшей m для наполнения
кузова и грузоподъемность автосамосвала:
𝑚=
𝑚=
7
= 7,79 ≈ 8 ковшей.
0,91
15,4
= 24,1 ≈ 25 ковшей.
0,8 ∗ 0,8
Принимаем 8 ковшей.
Проверяем объем кузова:
𝑉гр = 𝑚𝑞кн < 𝑉куз
Допускается перегруз или недогруз в пределах 10 – 20 %.
𝑉гр = 8 ∗ 0,8 ∗ 0,8 = 5,12 м3
5,12 < 15,4 м3
Количество автосамосвалов определяется из условия обеспечения
непрерывной работы экскаватора:
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
44
120 ∗ 1
= 4,36 мин.
(25 + 30)
2
𝑡об = 2 + 4,36 + 2 + 1 = 9,36 мин.
9,36
𝑁=
= 4.68 ≈ 5 автосамосвалов.
2
𝑡о = N𝑡п – (𝑡п + 𝑡дв + 𝑡м + 𝑡в )
𝑡о = 5 ∗ 2 − (2 + 4,36 + 2 + 1) = 0,64 мин.
𝑡дв =
Определим количество и производительность вспомогательных машин
производится аналогичным способом.
Количество бульдозеров определяется из условия того же условия:
Пб =
100
3
= 172,4 м ⁄смену
0,58
𝑁б =
58 ∗ 8
= 1 шт
172,4 ∗ 8
Количество средних катков определяется из условия того же условия:
Пкс =
100
3
= 175,4 м ⁄час
0,57
𝑁кс =
58 ∗ 8
= 1 шт
175,4 ∗ 8
Количество тяжелых катков определяется из условия того же условия:
Пкт =
100
3
= 128,2 м ⁄час
0,78
𝑁кт =
58 ∗ 8
= 1 шт
128,2 ∗ 8
Построение забоя.
При торцевой проходке экскаватор движется вдоль траншеи по ее оси.
При этом он может разрабатывать траншею трапецеидального сечения на
глубину, равную максимальной глубине копания Нкн, с боковыми откосами
крутизной 1:1. Набольшая ширина проходки может быть определена по формуле
(4.24):
Bтв = 2√7,122 − 1,862 = 13,75 м.
𝐿пэ = 2 3√0,8 = 1,86 м;
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
45
𝑅кр = (0,8) ∗ 8,9 = 7,12 м.
На листе А3 строится поперечный профиль выемки с максимальной
рабочей отметкой 𝐻𝑚𝑎𝑥 . Затем подсчитывается и отмечается на поперечнике
глубина разработки 𝐻раз , которая с учётом сливной призмы и недобора составит:
𝐻раз = 𝐻𝑚𝑎𝑥 − 0,35 ,
(4.33)
𝐻раз = 2 − 0,35 = 1,65 м.
Если 𝐻раз больше 𝐻кн , выемку разрабатывают двумя или более ярусами
по высоте. В этом случае необходимо подсчитать глубину верхнего яруса из
условия, что при разработке следующего по высоте яруса погрузка производится
в автосамосвалы, движущиеся сбоку за бровкой выемки. Движение их по дну
траншеи. недопустимо во избежание повреждений основной площадки выемки,
которые могут привести в последующем к ее болезням.
В данном случае выемку разрабатываем одним ярусов, так как глубина
копания экскаватора больше глубины разрабатывания.
Ширина траншеи понизу будет зависеть от глубины разрабатываемого
яруса и может быть посчитана по формуле:
Bтн = Bтв − (𝑚1 + 𝑚2 )ℎя
(4.34)
где Втв - ширина траншеи по верху, м;
𝑚1 , 𝑚2 - заложение откосов траншеи;
ℎя - высота разрабатываемого яруса.
Bтн = 13,75 − (1 + 1,5) ∗ 1,65 = 9,6 м.
Схема разработка выемки экскаватором «обратная работа» представлена
в Приложение Д.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
46
4.6 Производство скреперным комплексом
Для разработки грунта из выемки в насыпь используется скреперный
комплекс ведущая машина назначается с учетом дальности транспортировки и с
учетом выбранного скрепера после сравнения.
Ведущая машина назначается с учетом дальности транспортировки и с
учетом выбранного скрепера после сравнения.
Скрепер – землеройно-транспортная машина, при сооружении земляного
полотна железных дорог может разрабатывать выемки с транспортированием
грунта в насыпи, отсыпать насыпь из резерва или карьера, планировать основную
площадку и выполнять другие работы. Основными техногенными параметрами
при выборе марки скрепера и емкости являются дальность транспортировки,
рабочие отметки насыпи или выемки, категория, вид и состояние грунта.
Прицепные
скреперы
целесообразно
применять
при
дальности
транспортирования до 350 м, свыше 350 м – самоходные.
При наборе грунта и при разгрузке скрепер движется по прямолинейному
участку. Длина набора зависит от толщины стружки срезаемого грунта, которая,
в свою очередь, зависит от характера грунта.
Производительность скрепера рассчитывается по следующей формуле
П=
3600𝑞с 𝑘н
𝑘в ,
𝑡цс 𝑘р
(4.35)
где 𝑞с – емкость ковша скрепера, м³;
𝑘н – коэффициент наполнения ковша скрепера 𝑘н = 0,7;
𝑘в – коэффициент использования машины по времени 𝑘в = 0,8;
𝑘р – коэффициент разрыхления грунта в ковше 𝑘р = 1,3;
𝑡цс – продолжительность цикла скрепера.
Продолжительность цикла скрепера рассчитывается по формуле
t цс =
𝑆н 𝑆г 𝑆р 𝑆п
+ + + ,
𝑣н 𝑣г 𝑣р 𝑣п
(4.36)
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
47
где 𝑆н – длина пути набора грунта, м;
𝑆г – длина движения с грузом, м;
𝑆р – длина пути разгрузки грунта, м;
𝑆п − длина пути движения порожняком, м;
𝑣н − скорость движения при наборе грунта ,м/с;
𝑣г – скорость движения скрепера с грузом, м/с;
𝑣р – скорость движения скрепера при разгрузке грунта, м/с;
𝑣п – скорость движения скрепера порожняком, м/с;
𝑆н =
𝑞с 𝑘н 𝑘п
,
0,7𝑏р ℎ𝑘р
(4.37)
где 𝑏р – ширина резания;
𝑘п – Коэффициент учитывающий потери грунта при образовании призмы
волочения (можно принять 𝑘п =1,2);
ℎ – толщина срезаемой стружки ℎ = 0,12 м;
𝑆р =
𝑞с 𝑘н
,
𝑏р ℎраз
(4.38)
где ℎраз – толщина отсыпаемого слоя при разгрузке, при этом
принимается 𝑘п = 1 и 𝑘р = 1.
Скреперный комплекс работает:
На 6 однородном участках работает прицепной скрепер (ДЗ-20)
Участок 6, lтр =118 м, грунт – суглинок (kн =0,7 ; kр = 1,3), скрепер
прицепной:
𝑙н =
7 ∙ 0,7 ∙ 1,2
= 21,5 м;
0,7 ∙ 2,5 ∙ 0,12 ∙ 1,3
𝑙р =
𝑡цс =
П=
7 ∙ 0,7
= 4,9м;
2,5 ∙ 0,4
21,5 118
4,9 118
+
+
+
= 66,14 с
1,5
3,8
4,5
6
3600 ∙ 7 ∙ 0,7
3
∙ 0,8 = 164,12 м ⁄час
66,14 ∙ 1,3
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
48
Определим количество и производительность вспомогательных машин
производится аналогичным способом.
Количество бульдозеров определяется из условия того же условия:
Пб =
100
3
= 172,4 м ⁄час
0,58
𝑁б =
164,12 ∗ 8
= 1 шт
172,4 ∗ 8
Количество средних катков определяется из условия того же условия:
Пкс =
100
3
= 175,4 м ⁄час
0,57
𝑁кс =
164,12 ∗ 8
= 1 шт
175,4 ∗ 8
Количество тяжелых катков определяется из условия того же условия:
Пкт =
100
3
= 128,2 м ⁄час
0,78
𝑁кт =
164,12 ∗ 8
= 2 шт
128,2 ∗ 8
Схема движения скрепера при разработке выемки в насыпь представлена
в Приложении Ж.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
49
5. Проектирование и производство отделочных и укрепительных работ
Отделочные
работы
выполняются
с
целью
придать
земляному
сооружению геометрические параметры в соответствии с проектом.
При этом выполняются следующие виды работ: планировка верха
земляного полотна с устройством сливной призмы, планировка откосов насыпей
и выемок, нарезка кюветов в выемках.
После выполнения данного вида работ производится укрепление откосов
посевом многолетних трав.
В курсовом проекте необходимо подсчитать объем работ и наметить
машины для выполнения следующих работ:
- планировка верха насыпей и выемок;
- нарезка сливной призмы на насыпях и в выемках;
- планировка откосов насыпей и выемок;
- нарезка кюветов;
- укрепление откосов посевом трав.
Объемы работ по планировке верха земляного полотна определяются по
площади планируемой поверхности:
𝑃пл = 𝐵𝐿н + 𝐵в 𝐿в ,
(5.1)
где 𝐿н и 𝐿в − суммарные длины насыпей и выемок, м.
𝑃пл = 7,6 × 2263,4 + 12 × 736,6 = 26041 м2
Планировка производится автогрейдером, срезаемый грунт перемещается
на откос насыпи, а в выемке - к подошве откоса, откуда потом транспортируется
за пределы выемки бульдозером или скрепером.
Объем по нарезке сливной призмы подсчитывается в м3 по формуле:
𝑉сп = 0,075(𝐵 − 2,3)(𝐿н + 𝐿в )
(5.2)
Нарезка осуществляется автогрейдером, грунт перемещается на откос
насыпи, а в выемке - на место кювета, откуда при нарезке кювета забирается
одновременно с грунтом кювета.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
50
𝑉сп = 0,075(7,6 − 2,3)(2263,4 + 736,6) = 1192,5 м3
Объемы работ по планировке откосов подсчитываются по типовым
поперечным профилям земляного полотна. Площадь откосов определяется по
массивам насыпей и выемок по формуле:
𝑆отк = ∑ 2𝑙𝑖ср 𝐿𝑖 ,
(5.3)
где 𝑙𝑖ср − средняя длина образующей откоса;
𝐿𝑖 − длина массива, м.
Длина образующей 𝑙𝑖ср определяется по средней рабочей отметке массива
𝐻𝑖ср по формуле:
𝑙𝑖ср = 1,8𝐻𝑖ср
(5.4)
𝐻𝑖ср можно подсчитать по формулам:
−𝑏 + √𝑏 2 + 4𝑚0 𝑉ср
𝐻ср нас =
(5.5)
2𝑚0
−𝐵 + √𝐵2 + 4𝑚0 𝑉ср
𝐻ср выем =
2𝑚0
,
(5.6)
где 𝑉ср − средняя величина объема на 1 м длины массива, которая равна:
𝑉ср =
𝑉𝑖
𝐿𝑖
(5.7)
Пример расчета:
- насыпь на участке (ПК0+00) – (ПК7+19), l = 719 м, Vн = 52778 м3.
𝑉ср =
52778
= 73,41 м2
719
−7,6 + √7,62 + 4 × 1,5 × 73,41
𝐻ср нас =
= 4,9 м
2 × 1,5
𝑙𝑖ср = 1,8 × 4,9 = 8,83 м
𝑆отк = 2 × 8,83 × 719 = 12699
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
51
- выемка на участке (ПК7+19) – (ПК7+69) l = 49,9 м, Vв = 7 м3.
𝑉ср =
𝐻ср выем =
7
49,9
= 0,14 м2 .
−12+√122 +4∗1,5∗0,14
2∗1,5
= 0,011 м,
𝑙𝑖ср = 1,8 ∗ 0,011= 0,021 м,
𝑆отк = 2 ∗ 0,021 ∗ 49,9 = 2,1 м2
Для остальных участков объемы по планировки откосов рассчитываются
аналогично.
В насыпях планировку откосов выполняют после нарезки сливной
призмы, в выемках сначала планируют откосы, затем нарезают сливную призму
и кюветы. Планировка откосов при рабочих отметках до 3,5 м обычно
выполняется автогрейдером или бульдозером, а при больших отметках
экскаватором-драглайном,
оборудованным
ковшом-планировщиком,
или
экскаватором-планировщиком. поэтому объемы работ подсчитывают отдельно
для насыпей и выемок с рабочими отметками до 3,5 м и при больших рабочих
отметках.
Объемы работ по нарезке кюветов определяются по формуле:
𝑉к = 𝑆к 𝐿к ,
(5.8)
где 𝐿к − длина кюветов и выемки, м.
𝐿к = 2𝐿в + 50 ,
(5.9)
где 50 м – дополнение на выводы кюветов в концах выемки;
𝑆к − площадь поперечного сечения кюветов 𝑆к = 0,78 м2.
Пример расчета: выемка с (ПК9+19) – (ПК7+69)
𝐿к = 2 × 49,9 + 50 = 149,8 м
𝑉к = 0,78 × 149,8 = 138,8 м3
Для остальных участков объем работ по нарезке кюветов рассчитывается
аналогично.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
52
Укрепление земляного полотна в обыкновенных грунтах в обычных
условиях осуществляется, как правило, посевом многолетних трав по слою
растительного слоя.
Результаты вычислений сведены в таблицу 4.9
Наименование работ
Наименование машин
Ед. изм.
Всего
Норма времени на ед. изм.,
маш.-ч.
Всего затрат труда, маш.ч.
Производительность
машин в смену
Продолжительность раб.
смен
Нормативный источник
Таблица 4.9 – Продолжительность отделочных и укрепительных работ
3
Планировка
верха ЗП
автогрейдеро
м
Нарезка
сливной
призмы
земляного
сооружения
Планировка
откосов
земляного
сооружения
экскаватором
с
планировочн
ым ковшом
Нарезка и
планировка
кюветов
автогрейдеро
м
4
5
6
7
8
9
10
11
ДЗ-31-1
1000
м2
26,041
0,15
3,9
53333,
3
0,48
Е2-1-37
ДЗ-31-1
1000
м2
1,1925
0,2
0,23
40000
0,03
Е2-1-38
Э-4010
100
м2
625,35
0,72
450,25
1111,1
56,3
Е2-1-42
ДЗ-31-1
100
м3
35,66
1,2
42,8
666,7
5,35
Е2-1-43
Гидросея
лка на
базе
поливом
оечной
машины
ПМ-1305
100
м2
625,35
0,17
106,3
4705,9
13,3
Е2-1-45
Начало ПК
Конец ПК
Участок
1
2
0
30
0
30
0
30
(7+19 - 7+69)
(21+18 - 27+10)
(29+05 - 30+00)
0
30
Укрепление
откосов
земляного
сооружения
гидропосевом
многолетних
трав
Объем работ
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
53
Общая продолжительность укрепительных и отделочных работ
составит:
Т = 0,48+0,03+56.3+5,35+13,3= 75,5 смены.
6. Разработка календарного графика
Последовательность разработки календарного графика следующая:
1. Из ведомости распределения земляных масс подсчитывается общий
объем работ ΣV, выполняемых каждым комплексом на всех участках.
2. Определяется продолжительность подготовительных работ по
производительности выбранных машин и фактическим объемам этих работ.
3. Определяется продолжительность отделочных работ. Для этого можно
принять примерную производительность отделочного комплекс;
4. Определяется продолжительность основных работ путем вычитания из
общего времени продолжительности подготовительных и отделочных работ.
5. По производительности ведущей машины комплекса определяется
общее количество машин N по формуле:
N = ΣVi/(to×n×Псм×Кв);
(6.1)
где to— продолжительность основных работ;
n — количество рабочих смен в сутки;
Псм — сменная производительность ведущей машины;
Кв — коэффициент использования ведущей машины по времени.
Поскольку сменная производительность землеройных машин зависит от
категории грунта, а землеройно-транспортных машин и от дальности
перемещения, формулой можно пользоваться только в том случае, когда
производительность ведущей машины на всех участках одинакова.
В курсовом проекте, число ведущих машин определялось отдельно по
каждому участку. Полученное в результате расчетов дробное число округляется
до целого. При этом допускается округлять в меньшую сторону с учетом того,
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
54
что реальная производительность землеройных машин может на 15...20 %
превышать нормативную.
6. Полученное количество машин разбивается на производственные
комплексы. Число ведущих машин в комплексе зависит от конкретных условий
(объемов работ на производственных участках, технологических особенностей
работ, а также некоторых местных условий) и может быть от 1 до 5…8 штук.
При формировании комплексов следует учитывать, что большое
количество
машин на одном производственном участке может из-за
стесненности понизить эффективность их работы; в то же время от числа машин
зависит срок работ на производственном участке. Кроме того, при разбивке
ведущих машин на комплексы следует учитывать, комплектующие машины
(бульдозер,
автогрейдер,
производительность
уплотняющая
значительно
выше,
чем
машина)
могут
ведущая.
Это
иметь
обеспечит
обслуживание одной вспомогательной машиной нескольких ведущих, т.е.
снизит общую потребность машин.
Таким образом, от рационального формирования производственных
комплексов зависит использование машин по времени, а в конечном итоге –
затраты ресурсов.
Поэтому окончательное формирование комплексов осуществляется
путем попыток, с одновременным подсчетом продолжительности их работы на
участке.
7. Продолжительность работы комплекса на производственном участке
определяется исходя из формулы (6.1), в которой неизвестным будет время t0,
вместо N подставляется число ведущих машин в комплексе, а объем грунта
берется на соответствующем участке.
8. Календарный график строится в виде циклограммы. На вертикальной
оси откладываются рабочие дни, на горизонтальной – пикеты строящегося
участка железной дороги и разбивка их на производственные участки.
Расчет количества ведущих машин
t0= Тр-Тп-Ту
(6.2)
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
55
t0= 107- 16,4 - 75,5 =15,1 смены
- Производственный участок скрепер прицепной q = 7 м3
N=878/(15,1×2×164,12*8×0,8) = 0,03 = 1 скрепер.
tуч6=878/(1×2×164,12*8×0,8) = 0,42 смен.
- Производственный участок экскаватором q= 1,25 м3
N= (52771+31968+3707)/(15,1×2×118×8×0,75) = 4,1= 5 экскаваторов.
tуч1 = (52771)/(5×2×118×8×0,75) = 7,5 смен.
tуч3 = (31968)/(5×2×118×8×0,75) = 4,5 смен.
tуч5 = (3707)/(5×2×118×8×0,75) = 0,5 смен.
- Производственный участок экскаватором q= 2,5 м3
N=114967/(15,1×2×1286×0,67) = 4,42 = 5 экскаватор.
tуч4 = 114967/(5×2×1286×0,67) = 13,3 смен.
- Производственный участок Бульдозер ДЗ-28
N=7/(15,1×2×78,7×8×0,8) = 1 бульдозер.
tуч3 = 7/(1×2×78,7×8×0,8) = 1 смен.
Календарный график представлен в Приложении З.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
56
Заключение
В результате курсового проекта разработан проект производства работ
на строительство земляного полотна новой железной дороги.
Для этого:
- рассчитаны объёмы земляных работ с учётом поправок;
- построен продольный профиль участка железной дороги;
- составлена попикетная ведомость;
- построена кумулятивная кривая;
- выбраны бригады и комплекс машин для производства земляных
работ;
- запроектировано
производство
подготовительных, отделочных
и укрепительных работ;
+- разработан календарный график производства работ.
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
57
Список используемой литературы
1. «Проектирование технологии производства земляных работ при
сооружении железнодорожного земляного полотна»: Методические указания.
Новосибирск, 2010г.
2. ЕНиР. Сб. Е13. Расчистка трассы линейных сооружений от леса
Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1988. 30 с.ЕНиР. Сборник Е2. Земляные
работы. Вып.1. Механизированные и ручные работы. Госстрой СССР. – М.:
Стройиздат, 1988г.
3. Федеральный сборник сметных норм и расценок на эксплуатацию
строительных машин и автотранспортных средств (ФЭСМ-2001).М., 2001
Лист
Изм.
Кол.уч Лист
.
№ док.
Подпись
Дата
КР.ТМА-СД1-312.036-2023
-2023
58